TW201527670A - 具有可替換匣的閥 - Google Patents

Abstract

一種用於流體及氣體介質之閥，較特別的是用於調節管線中之壓力，其包含一殼體，係由至少一上及下部件組成，一壓力調整單元，其中壓力調整單元包含一心軸、一彈簧板、一彈簧座及至少一彈簧，一匣，其中匣形成功能單元，閥之功能係藉此界定，其中匣較佳包含一內殼體、一緊固構件、一提動頭及一膜片，其中膜片用於將殼體分隔成一無介質及一介質流動區，其中匣係預先裝設做為一功能單元及可替換地在殼體中設置成完整單元。

Description

具有可替換匣的閥

一種用於流體及氣體介質之閥，較特別的是用於調節管線中之壓力，其包含一殼體，係由至少一上及下部件組成，一壓力調整單元，其中壓力調整單元包含一心軸、一彈簧板、一彈簧座及至少一彈簧，一匣，其中匣形成功能單元，閥之功能係藉此界定，其中匣較佳包含一內殼體、一緊固構件、一提動頭及一膜片，其中膜片用於將殼體分隔成一無介質及一介質流動區。

此類型之閥主要使用在家庭及產業供水中，但是也曾發現其使用於其他實用領域及配合其他介質使用。這些閥最常配合減壓或保壓閥之功能及操作使用。

減壓閥用於將一次側分配網絡中之較高壓力減低至一用於二次側出流管線之較佳壓力，藉此使出流管線中之閥接頭及耗材免於承受過高壓力及閥接頭之使用壽命因而得以增加。再者，所產生之噪音可以藉由在出流管線中安裝減壓閥而減低，及介質之消耗也可以減少，特別是在供水 網絡情況中。

另一方面，保壓閥影響閥前方之壓力，以利保持該處之壓力恆定。保壓閥最常用於確定幫浦(較特別的是計量幫浦)之出流區中有幫浦穩定操作所需之反壓。一反壓閥通常並非幫浦之構成部件，但是其位於幫浦後方待輸送介質之輸送方向中其他適當位置。保壓閥同樣用於防止系統壓力過高。一旦在閥入口處之預設壓力超過時，閥即開啟及閥前方管線中過高之壓力可再次降低。

德國申請案DE 44 34 634 C2號揭露一減壓閥，可供方便管理所想要的輸出壓力之調整。流入殼體內之介質具有高或過高之壓力，可供進一步使用。所想要的輸出壓力可以藉由調整單元適度預張彈簧來調整。由此在用於調節輸出壓力之提動頭上產生對應之力。若彈簧壓縮過強，則其產生高反作用力於提動頭上，致使所想要的輸出壓力變高。提動頭或其位於閥元件與殼體的環形保護件之間的密封座僅在閥中或提動頭室中之壓力建立大到超過容許輸出壓力時才關閉，藉此使提動頭壓著彈簧力及閥元件關閉閥座。提動頭及具有桿件之閥元件係由多數個個各別部件組成，更有甚者，密封元件設置於其上，其確保密封之緊密性及其用樣形成如同各別之部件。

德國申請案EP 0 759 132 B1號揭露一保壓閥，其具有殼體，一提動頭可位移地配置在殼體中，其中提動頭藉由一彈簧在閥座方向上預先拉張，其中閥或其閥軸配置於導引碟片中及一併形成一做為節流點之環形間隙。

上述之此類型閥的缺點在閥之功能變換期間，亦即例如初期因為整個單元的使用方式改變了而需要由保壓閥取代之減壓閥，整個閥必須替換。在最佳情況中，確實存在著各別替換內部個別部件之可能性，其中殼體必須經歷後續加工，使得另一功能類型的閥之內部可以使用。

其缺點一方面在於極費時而另方面為無法逆向進行，且閥之功能也難以還原。再者，在習知技術之閥中，其係因個別部件數量多而需要長時保養。

本發明之一目的在提供一種閥，其適用於或者可低成本使用於不同功能及其中製造成本減到最少。再者，閥之保養迅速且容易實施。

根據本發明之達成方式為匣預先安裝成一功能單元及可互換地配置成殼體中之一完整單元。

本發明之優點在於各類型閥所用之殼體皆相同且閥之類型及功能係由匣界定。這意味著僅有一閥殼體必須對應於結構尺寸來製造及供一相對應之匣安裝於其中，藉此使製造成本得以減到最少。所以匣決定了閥之功能。匣可插入一例如用於減壓之閥殼體(匣)中，藉此形成一減壓閥。惟，此匣例如也可以由一用於保壓之匣替換及一保壓閥例如可藉由同一殼體形成，不需要任何後續加工。因此，藉由換匣，閥之功能可以在不必後續加工於殼體的情形下變換，因為匣各有相同之安裝尺寸，所以殼體相容於 所有相同結構尺寸之匣。

匣係預先裝設之結構單元及其根據匣或閥之預期功能，而由許多個別組件組成。

一較佳實施例組成於一匣中，其具有一供提動頭配置於其中之內殼體。提動頭可形成一單件或多件，這意味著一分離式提動頭尖端可設置於提動頭上及同樣以緊固構件(較佳為螺絲)預先裝設。提動頭之多件式設計將製造以及設置於提動頭上或在提動頭尖端處之密封表面簡化。密封表面用於調節閥或通流。設置於提動頭上或在提動頭尖端上之密封表面主要由不同材料製成及其例如可以藉由一箝夾於提動頭尖端與提動頭之間之扁平密封件形成，儘管顯然尚有其他配置密封表面之可行方式可以使用。密封表面與閥座交互作用及其因此調節通流並據此開啟及關閉閥。匣較佳亦具有一膜片，用於將閥分隔成一介質流動及一無介質區。

交換匣及改變閥之功能可以在不必後續加工或機械加工於殼體上的情形下進行，所以各匣可以插入相同結構尺寸之一個且同一個殼體中，如上所述，此將製造成本減到最少並使閥之功能可以變化。

閥之此模組化構造有利於減壓及保壓閥之情況，因為它們有相似結構及使其匣或匣之安裝物相同，以利於安裝在一體成型之殼體中。所以待安裝之匣有利於可互相交換地設置於殼體中之減壓及保壓匣，其中閥之功能係由對應匣之配置方式界定。閥之此構造類型例如亦使減壓閥可轉 換成保壓閥，儘管顯然有更多類型之閥可以想見是以對應之匣形成。

所以此類型之模組化構造用於匣不僅可以界定功能，也可維持閥之密封。大部分密封件設置於匣內或匣上。至少一密封件較佳位於匣之內殼體之外徑上，其中數個密封件也是可行的。在匣之一較佳構形中，一密封件位於內殼體之最小直徑上，其將匣與輸出管的入口之間密封，及另一密封件位於匣之最大直徑上，其用於將匣之內殼體與殼體下部件中之匣之內殼體用的收納區之間密封。

在一較佳構形中，一密封元件位於提動頭上或在提動頭孔中，使得介質無法流動通過提動頭孔及其因而得以確保密封性。一密封元件亦有利設置於內殼體上及用於確定匣與殼體之間之密封性。

就又一密封元件而言，一密封表面設置於提動頭上或在提動頭尖端上，其做為減壓閥或保壓閥之功能及其與閥座配合以開啟或關閉閥。

閥座較佳設置於匣或內殼體中。透過此構造，匣界定功能及殼體首先用於收納匣以及用於介質之進流與出流及待預先設定壓力藉由壓力調整單元之固定，但是並不做為閥之功能，此乃由匣界定。配置於提動頭上或提動頭尖端上之閥座係藉由開啟及關閉據此調節通流。

較有利的是匣為一碟片。此用於增進膜片之穩定性。若介質現在流入旁通孔而通過膜片以便向上壓及令提動頭在提動頭孔中滑動，碟片即給予膜片某種程度之穩定住， 藉此使提動頭較易升起。

根據本發明之閥之另一優點在於匣功能改變時若仍需要壓力調整單元，壓力調整單元也可以保留。

1‧‧‧閥

2‧‧‧殼體

3‧‧‧殼體上部件

4‧‧‧殼體下部件

5‧‧‧內殼體

6‧‧‧提動頭孔

7‧‧‧膜片

8‧‧‧壓力調整單元

9‧‧‧心軸

10‧‧‧彈簧板

11‧‧‧彈簧

12‧‧‧緊固構件

13‧‧‧提動頭

14‧‧‧密封元件

15‧‧‧通流孔

16‧‧‧密封表面

17‧‧‧閥座/密封緣部

18‧‧‧旁通孔

19‧‧‧入口管

20‧‧‧出口管

21‧‧‧扣環

22‧‧‧彈簧座

23‧‧‧提動頭尖端

24‧‧‧碟片

25‧‧‧密封元件

30‧‧‧減壓匣

31‧‧‧減壓閥

40‧‧‧保壓匣

41‧‧‧保壓閥

本發明之實施例將參考圖式說明於後，其中本發明並不受限於此實施例。圖中揭示：圖1係根據本發明之減壓閥在開啟位置時之縱向截面，圖2係根據本發明之減壓閥在關閉位置時之縱向截面，圖3係根據本發明之保壓閥在開啟位置時之縱向截面，圖4係一具有減壓閥功能之匣之縱向截面，及圖5係一具有保壓閥功能之匣之縱向截面。

圖1揭示根據本發明之一閥1，供一用於減壓之匣30插入其中，藉此形成一減壓閥31。殼體2較佳由一殼體上部件3及一殼體下部件4形成，且其在改變閥1之功能時仍維持不變及不需要後續加工，以利於可收納不同匣30、40。一匣30設置於殼體2內及具有一內殼體5。藉由將殼體上部件3及殼體下部件4旋緊在一起，一膜片7另可穩固地箝夾於內殼體5與扣環21之間及其同樣設置 於預先裝設之匣30上，並將閥1分隔成一無介質及一介質流動或介質含容區。建構一減壓閥31之方法亦屬可行，其中兩殼體部件藉由各別緊固構件彼此連接，或者此方法不需要其他間隙。

內殼體5具有通流孔15，可供流動通過入口管19之介質流動通過，及當閥位置為開啟時進一步流動通過提動頭孔6之下區域，通過閥座17而流向出口管20。同樣設置於預先裝設之匣30中的提動頭6係藉由壓力調整單元8之彈簧11對應地向下壓及開啟。由彈簧座22透過預張彈簧11作用在彈簧板10或緊固構件12上之對應彈簧力維持減壓閥31開啟。彈簧11之預張強度係由心軸9利用彈簧11可以一起張開到一產生對應預張力或彈簧力之所想要長度而取得。在閥31中僅提供一彈簧11之可能性也是有的，其減少彈簧力，藉此使得可調整之輸出壓力位於一比安裝兩彈簧11時及因此有較高彈簧力及容許較高輸出壓力者低之區域中。透過用於彈簧11之此配置方式的可能性，使得可調整之輸出壓力可以有較寬的張力寬度，並且不改變閥之結構尺寸。

圖2揭示減壓閥31在關閉位置。輸出壓力是在預設的輸出壓力之上。介質流動經過設置在內殼體5中之旁通孔18及流入膜片7下方空間內。在此處產生之壓力即壓向彈簧力。一旦通過膜片7下方介質之力較高於容許之輸出壓力或設定之彈簧力，彈簧11即進一步壓縮及提動頭13在提動頭孔6內由膜片7朝上抽拉。設置於提動頭13 上之密封元件14密封提動頭孔6。密封元件14係由流入通過通流孔15之介質助壓。閥座17藉由升起之提動頭13關閉，因為提動頭13之密封表面16或提動頭尖端23密封閥座17。若輸出壓力降到預設值以下，則壓力亦在膜片7之下方降低。提動頭13對應下沉及介質可以再次流動通過閥31。

閥1、31、41之特徵在匣30、40係預先裝設及匣30、40設計成不同功能之匣30、40裝設於同一殼體2中，藉此使殼體2與其對應結構尺寸之所有對應匣30、40相容。

圖3揭示根據本發明之閥1透過安裝之匣40而使用做為保壓閥41。顯然具有其他功能之其他閥類型也是可以想見的。其條件僅在於匣可安裝在殼體2中及閥1之功能由匣決定。再者，藉由保壓閥41，同樣透過壓力調整單元8的容許壓力之調整係與減壓閥31相似，因為其可使用相同之壓力調整單元8。

圖3中之保壓閥41調節供給管線中之壓力。這意味著若供給管線中之壓力升高或壓力在介質流過入口管19之情況中升高而超過容許之預設壓力時，壓力過高之介質流動通過旁通孔18並撞擊膜片7，其將提動頭13升起及開啟閥座17，及介質可經過通流孔15流出且供給管線中之壓力再次下降。隨著管線中之壓力過低，保壓閥41以逆向動作，藉此使提動頭13下沉及閥座17因此關閉，介質無法流出且管線中之壓力再度升高。

如前所述，本發明之特徵在閥1可以形成具有一供匣30、40插入其中之多用途殼體2，匣設計成一功能單元或界定閥1之功能及其可以個別交換，以及壓力調整單元也可以有利成為多用途而且也可以再次利用閥1之功能變化。匣30、40係預先裝設，亦即，匣30、40由個別組件組成，例如本文內所提供之減壓閥及保壓閥31、41、提動頭13、緊固構件12、膜片7、碟片24、及內殼體5以及供密封表面16設置於其上之提動頭尖端23等例，但是顯然一單件式提動頭也是可以想見的，其並無提動頭尖端之各別組件且密封元件直接設置於其上。惟，其他用於建構一匣之組件也可以想見，這些組件可以安裝在殼體2中及界定閥1之功能。

圖4揭示匣30可以安裝在一閥殼體2中，以取得一減壓閥31。除了決定閥1之功能，匣30、40也具備密封功能。這意味著用於密封閥1之密封元件設置於匣30、40內或上。和保壓閥41一樣，減壓閥31具有一設於提動頭13中或提動頭孔6中之密封元件14。閥座17同樣設置於匣30、40中，亦即，其並非直接設置於殼體下部件4上，從先前技術中即可熟知。閥座17設置於內殼體5上及具有在諸實施例中設置於提動頭尖端23上之密封表面16，其中在單件式提動頭之情況下，直接設在提動頭上之配置方式是可以想見的，其具有閥1之開啟與關閉功能，藉此使匣30、40形成功能單元，從圖4及5可以明暸。圖4中之匣30揭示一減壓閥31之匣30及圖5中 之匣40搗示一保壓閥41之匣40。

1‧‧‧閥

2‧‧‧殼體

3‧‧‧殼體上部件

4‧‧‧殼體下部件

5‧‧‧內殼體

6‧‧‧提動頭孔

7‧‧‧膜片

8‧‧‧壓力調整單元

9‧‧‧心軸

10‧‧‧彈簧板

11‧‧‧彈簧

12‧‧‧緊固構件

13‧‧‧提動頭

14‧‧‧密封元件

16‧‧‧密封表面

17‧‧‧閥座/密封緣部

18‧‧‧旁通孔

19‧‧‧入口管

20‧‧‧出口管

21‧‧‧扣環

22‧‧‧彈簧座

31‧‧‧減壓閥

Claims (7)

1. 一種用於流體及氣體介質之閥(1)，較特別的是用於調節管線中之壓力，其包含一殼體(2)，係由至少一上及下部件(3,4)組成，一壓力調整單元(8)，其中該壓力調整單元(8)包含一心軸(9)、一彈簧板(10)、一彈簧座(22)及至少一彈簧(11)，一匣(30,40)，其中該匣(30,40)形成功能單元，該閥(1)之功能係藉此界定，其中該匣(30,40)較佳包含一內殼體(5)、一緊固構件(12)、一提動頭(13)及一膜片(7)，其中該膜片(7)用於將該殼體(2)分隔成一無介質及一介質流動區，其特徵在該匣(30,40)係預先裝設做為一功能單元及可替換地在該殼體(2)中設置成完整單元。
2. 如申請專利範圍第1項之閥(1)，其中該匣(30,40)之替換及因此該閥(1)之功能變化係在該殼體(2)上無任何其他加工或機械工作下進行。
3. 如申請專利範圍第1或2項之閥(1)，其中該匣(30,40)係一減壓匣(30)或一保壓匣(40)，其可互換地各別安裝於該殼體(2)中，其中該閥(1,31,41)之功能係藉由對應之該匣(30,40)之配置方式界定。
4. 如申請專利範圍第1或2項之閥(1)，其中該匣(30,40)具有至少一密封元件(14,16,25)。
5. 如申請專利範圍第1或2項之閥(1)，其中該匣(30,40)具有一內殼體(5)，其中一閥座(17)設置於 該內殼體(5)上。
6. 如申請專利範圍第1或2項之閥(1)，其中一密封表面(16)設置於該提動頭(13)上或在提動頭尖端(23)上及其與該閥座(17)調節通過該閥(1,31,41)之通道。
7. 如申請專利範圍第1或2項之閥(1)，其中該匣(30,40)具有一碟片(24)。